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热电偶检定炉在使用热电偶测温时的注意事项
添加时间:2019-10-18

  大家都是知道热电偶检定炉的核心设备是热电偶,那么使用者在使用热电偶测温度时需要注意什么?下面就和热电偶检定炉生产厂家一起来看看,希翼这篇的分享对你有所帮助。

  一、热电偶丝不均质影响

  1.热电偶材质本身不均质

  热电偶在计量室检定时,按规程要求,插入检定炉内的深度只有300mm。因此每支热电偶的检定结果,确切的说只能体现或主要体现出从测量端开始300mm长偶丝的热电行为,然而,当热电偶的长度较长时,则大部分偶丝处于高温区,如果热电偶丝是均质的,那么依据均质回路定则,测量结果与长度无关。然而,热电偶丝并非均质,尤其是廉金属热电偶丝其均质性较差,又处于具有温度梯度的场合,那么其局部将产生热电动势,该电动势称为寄生电势。由寄生电势引起的误差称为不均质误差。

  在现有的贵金属、廉金属热电偶检定规程中,对热电偶的不均质尚未作出规定,只有在热电偶丝材标准中,对热电偶丝的不均匀性有一定要求。对廉金属热电偶采用首尾检定法求出不均匀热电动势。正规热电偶丝材生产厂,均按国家标准要求,生产出不均匀热电动势符合要求的产品。

  2.热电偶丝经使用后产生的不均质

  对于新制的热电偶,即使是不均匀热电动势能满足要求,但是,反复加工、弯曲致使热电偶产生加工畸变,也将失去均质性,而且使用中热电偶长期处于高温下也会因偶丝的劣化而引起热电动势变化。

  热电偶检定炉生产厂家在实践中发现有的热电偶经计量部门检定合格的产品到现场使用时却不合格。再返回到计量部门检定仍然合格,其中主要原因就是偶丝不均质引起的。生产热电偶的技术人员都切身体会到,热电偶的不合格率也随其长度的增加而增加。皆是受热电偶丝材不均质的影响。总之,由不均质即寄生电动势引起的误差,取决于热电偶丝自身的不均质程度及温度梯度的大小,对其定量极其困难。

  二、铠装热电偶的分流误差

  1.分流误差

  www.801.net有限企业热电偶检定炉用铠装热电偶,仅使用一周就不准了。为探讨原因,我司派专业人士曾到现场考察,但未发现异常,只好从炉子上取下来经计量室检定结果合格。那么问题何在呢?最后,根据该支热电偶的现场安装特点,经研究发现,上述问题是铠装热电偶的分流误差造成的。

  当热电偶的直径越细,越容易产生误差。;中间部位的温度超过800℃,容易产生分流误差。中间部位加热带长度越长,越容易产生分流误差。中间部位加热带位置距测量端越远,越容易产生分流误差。绝缘电阻越低,越容易产生分流误差。

  (2)分流误差产生的条件

  将铠装热电偶水平插入炉内,其规格及实验条件为:直径ф4.8mm,长度为25m,中间部位加热带的长度为20m,温度为1000℃。本次实验中,热电偶的测量端与中间部位的温差为200℃。如果测量端温度高于中间部位,则产生负误差;相反,则产生正误差。如果两者的温差为200℃,那么,分流误差约为100℃。这是绝对不能忽视的,分流误差的产生条件与铠装热电偶种类和直径等因素有关。

  三、分流误差的影响因素及对策

  高温下铠装热电偶产生分流误差的现象,正在引起人们的重视,因此有必要了解分流误差的影响因素,并采取适当对策以减少或消除分流误差的影响。

  1.铠装热电偶直径

  对于长度为9米的K型铠装热电偶(MgO绝缘),只将热电偶中间部位加热。实验结果表明:分流误差的大小与其直径的平方根成反比(直径过细,不遵守此规律),即直径越细,分流误差越大。

  2.中间部位的温度

  如果中间部位的温度超过800℃,有可能产生分流误差,其大小将随温度的升高,呈指数关系增大。因此,除测量端外,其它部位应尽可能避免超过800℃。

  四、使用气氛的影响

  1.选择性氧化

  对于含Fe的Ni—Cr合金,如果氧分压低于特定值,那么同O2亲和力大的Cr,将发生选择性氧化,这是Ni—Cr合金特有的晶界氧化。如用显微镜观察外表面氧化层,就可以看到绿色析出物,这种现象通常称为“绿蚀”。尤其是当温度在800℃—1050℃范围内,体系内又含有CO,H2等还原性气体时,K型热电偶的正极,更容易发生选择性氧化。这种因Cr含量降低而引起的热电势偏低,已成为K型热电偶在热处理行业长期使用的限制因素。

  2.选择性氧化的对策

  为了防止或减缓K型热电偶因选择性氧化而引起劣化,除了在材质方面加以改善外,还应在热电偶结构上采取相应对策:

  ①选择对氧亲和力较Cr更强的金属作为吸气剂,封入保护管内,防止Cr发生选择性氧化,也可以采用增加保护管直径或吹气的方法增加氧含量。

  ②装配式热电偶实体化。

  3.使用气氛的影响

  热电偶的稳定性,因使用温度,气氛不同各异,对同一种传感器,如K型热电偶的最高使用温度也因直径不同而变化,直径相同的K型热电偶也因结构的不同,其稳定性也有很大差异。在选择热电偶时,必须针对使用条件考虑如下几点:

  ①常用温度及最高使用温度

  ②氧化还原等使用气氛

  ③抗振动性能

  对于装配式热电偶而言,气氛的影响,首先取决于保护管材质及热电偶结构,因此,熟悉、掌握各种保护管材料的物理、化学性能是很必要的。其次,应根据使用气氛,选择合适的热电偶,在1300℃以上的氧化性气氛中,选择铂铑热电偶,在还原性、真空条件下采用钨铼热电偶较好。

  对于K型热电偶,适于在空气、O2等气氛中工作,但在H2中使用时,其表面被H2还原,短时间无影响,如果长时间暴露在H2中,在加速还原的同时,将使偶丝发生晶粒长大而断线;在CO或煤气等还原性气氛中,其劣化将显著加快而超差。

  对于铠装热电偶,氢的原子半径很小,容易透过外套进入其内部,同样也将加速劣化,致使热电势值大幅度降低。

  4.绝缘电阻的影响

  热电偶用绝缘物,在高温下,其绝缘电阻随温度升高而急骤降低,因此,将有漏电流产生,该电流通过绝缘电阻已经下降的绝缘物流入仪表,使仪表指示不稳或产生测量误差,也可能发生记录仪乱打点的现象。


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